[发明专利]一种转炉炉内炼钢状态监测系统及方法

说明书

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体提供了一种转炉炉内炼钢状态监测系统及方法，包括用于测量炉内反应参数的副枪TSO模块，还包括炉内反应均匀性检测模块及钢渣高度检测模块；炉内反应均匀性检测模块用于根据炉内的钢渣温度及钢水温度，若钢渣温度及钢水温度之间的温度差值大于均匀性预设值，则输出反应不均匀报警以；钢渣高度检测模块用于根据副枪探头在钢渣渣层及钢水层来回进出时的温度及氧电势变化来获取钢渣渣层的高度，若钢渣渣层高度大于预设高度值时，输出渣面高度过高报警。通过获取副枪测量曲线的取值，判断转炉炉内反应状态是否存在异常，采取相应措施，减少转炉事故。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种转炉炉内炼钢状态监测系统及方法。

背景技术

转炉副枪是转炉计算机动态控制最主要的设备，副枪是一根水冷式三层钢管，其下端有一个一次触发的探头电极夹，用来安装副枪探头。副枪探头目前主要是四种探头：测温探头、测温定氧探头、测温定碳探头、测钢水液面探头。目前，钢厂使用最多的是测温定碳探头(简称TSC)和测温定氧探头(简称TSO)，其中转炉终点普遍使用的是测温定氧探头，一般用来测量终点温度、终点氧含量、终点定碳值，另外测量画面一般会显示副枪高度变化曲线。生产过程中，转炉终点钢渣渣层高度较高时，会影响正常倒炉甚至会导致转炉不能正常出钢；另一方面，转炉因枪位控制不当，导致炉内出现反应不均匀，具体体现在转炉终点TSO测量的钢液温度与钢渣温度差异大。

专利号CN201310231908.9，该专利主要测量的是氧枪喷头与钢水液面的距离，与转炉终点钢渣渣层高度测量无关。专利号CN201310030200.7.该发明专利主要提供转炉副枪液位测量，包括副枪、信号处理器、提升马达、补偿导线、可编程逻辑PLC等，该专利是采用反馈电压来确定熔池液位。专利号CN201710192503.7，该专利主要保护的是氧枪距离钢液面距离的测量，与转炉渣高度测量无关。上述公开技术也没有就如何检测转炉炉内反应均匀性的问题进行探讨。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的转炉炉内炼钢状态监测系统及方法。以解决上述问题。

为此，本发明提供了一种转炉炉内炼钢状态监测系统，包括用于测量炉内反应参数的副枪TSO模块，所述炉内反应均匀性检测模块及所述钢渣高度检测模块均从所述副枪TSO模块获取相应的炉内反应参数，所述反应参数包括炉内钢渣温度、钢水温度、氧电势及副枪高度；还包括炉内反应均匀性检测模块及钢渣高度检测模块；

所述炉内反应均匀性检测模块用于根据炉内的钢渣温度及钢水温度，若所述钢渣温度及钢水温度之间的温度差值大于均匀性预设值，则输出反应不均匀报警；

所述钢渣高度检测模块用于根据副枪探头在钢渣渣层及钢水层来回进出时的温度及氧电势变化来获取钢渣渣层的高度，若钢渣渣层高度大于预设高度值时，输出渣面高度过高报警。

优选地，所述副枪TSO模块测量时，温度测量曲线会形成一个与X轴接近平行的平台，平台上最稳定的一段值对应纵坐标即为钢水温度，在平台后期A点开始，曲线上升到达顶点B点，然后曲线快速下降，并通过C点，曲线由A上升到B点并下降到达C点，对应的是TSO测量探头由钢液进入钢渣渣层到离开钢渣渣层的时间。

优选地，当B点对应的钢渣温度与A点对应的钢水温度的差值大于均匀性预设值时，则判定转炉炉内反应不均匀，并通过副枪TSO模块进行报警。

优选地，所述温度测量曲线上的A点对应的是副枪探头刚离开钢液进入炉渣的高度，即钢水液面高度，并标记此处温度T1，当副枪继续提升，提至渣层的B点瞬间，对应的温度变成温度T2(最高温度值)，此位置为B点，当副枪继续提升，温度测量曲线上的温度将下降，到达C点的瞬间，对应的温度值将降低到T1，温度曲线A点到C点对应副枪高度值即为钢渣渣层下、上两面的高度值。

优选地，所述炉内反应均匀性检测模块还用于统计不同转炉的炉内反应时，钢渣温度及钢水温度的温度分布差值，并根据该温度分布差值判定炉内反应是否均匀；